保證機床夾具制造精度的五種工藝方法
保證機床夾具制造精度的五種工藝方法
1、設計完的夾具不知道如何制造；
2、夾具圖樣中提出的位置精度、尺寸精度，通過何種手段來保證實現(xiàn)；
3、夾具是單件制造，按常規(guī)產(chǎn)品設計套路給夾具精度保證帶來無窮的麻煩；
4、 精度保證方法是夾具方案設計首要解決問題。
夾具制造工藝特殊性
使用夾具首要目的：保證機械加工零件尺寸（形狀）精度及位置精度。
工件制造精度因素：除機床和刀具因素外，機床夾具要到達設計精度的要求。
夾具制造傳統(tǒng)工藝：絕大多數(shù)依然采用裝配調(diào)整法，這種夾具制造過程像普通機械制造那樣，先按零件圖制造出所有零件然后組裝，最終夾具精度是靠設法調(diào)整或修磨某個元件位置或尺寸來實現(xiàn)。
夾具傳統(tǒng)制造缺點：從實踐運用角度看，這樣難以滿足裝配圖提出的各種尺寸及形位公差要求。
因此，要保證夾具制造精度，必須采取特殊的工藝方法。下面五種工藝方法保證機床夾具精度。
一、夾具制造方法一：成組加工法
方法定義：是指在加工夾具元件時，一次同時加工出多個元件上相同的結(jié)構(gòu)要素，這些結(jié)構(gòu)要素通常是幾何尺寸或截面形狀、彼此之間的相對位置。相同加工條件，使夾具元件的質(zhì)量和互換性容易得到保證，從而可提高夾具整體的制造精度。
方法分類：根據(jù)制造方法不同，可將成組加工可分為“合對加工”和“鏡像加工”兩種具體工藝方法。
合對加工：是指夾具中凡成對的元件均采用“合磨”、“合鏜”、“合鉆”、“合絞”等方式進行成對加工，以消除工件間的尺寸誤差和位置偏差。
實際應用：定位銷的配制、導向孔的鏜削、等高塊的磨削等。
鏡像加工法：指對一些具有對稱結(jié)構(gòu)的夾具元件，可以以其對稱面為界，先加工出雙倍長度，并加適當余量的工件，然后沿對稱面切斷，再經(jīng)適當加工后，利用鏡像原理將兩對稱件組合成形，以消除對稱度誤差。
案例舉例：V 型定位塊功能設計上，具有自動對中作用，二個工作斜面的對稱度精度要求很高。V型塊傳統(tǒng)制造方法，一般是整體制造，兩斜面的最終精加工，常在平面磨床利用精密正弦夾具和V型導磁鐵完成。但這種加工方法很難保證V型對稱度達到理想狀態(tài)。
實際應用：用鏡像加工法時，先將V 型塊先制成圖（a)所示的半成品單體，沿對稱面截斷后，加工出螺孔，再按圖（b）所示，用定向鍵和聯(lián)接螺栓組裝成組合式V 型塊。
工藝特點：無需高度精度機床，而只需借助普通機床，V型塊的對稱度就能可以達到很高精度。
主要用途：用于具有對稱性結(jié)構(gòu)或多件重復的夾具元件的制造。
二、夾具制造方法二：臨床加工法
方法定義：就是使用該夾具的機床切的削功能去切削另一個部件，以消除彼此之間的位置誤差，保證各部件占據(jù)理想的位置，從而提高夾具制造精度方法。
工藝特點：使用該夾具的機床來進行最終加工來保證夾具精度。
主要用途：用于夾具的定位元件加工過程，機床組裝中用來保證機床最終精度。
典型應用：磨床磨外圓軸類夾具和磨內(nèi)表面夾具， 車床的芯軸類夾具、銑床的工作臺面、平面磨床的電磁吸盤。
工藝長處：消除夾具的制造、裝配、安裝各環(huán)節(jié)的誤差，最終獲得極高的精度。
使用條件：臨床加工法，只有具備臨床加工條件的機床才能使用。
圖樣設計：設計人員要求使用這種工藝方法來設計夾具時，應在夾具總圖上注明“按圖樣尺寸留精加工余量到使用機床上最終加工”。
三、夾具制造方法三：找正固定法
找正固定法：先找正后固定的方法，通常采用通用量具。
應用舉例：V型定位塊找正固定，定向鍵定位槽和V型固定塊上螺栓安裝已加工 。
方法過程：用百分表找正芯軸的上母線和測母線，使芯軸分別與定向鍵面（T槽側(cè)面）及夾具安裝基準面平行。找正過程要反復的調(diào)整和修磨。找正完成后，擰緊螺釘，鉆鉸固定銷孔，并打入固定銷。
工藝特點：找正的精度取決于工人的技術(shù)水平、量具、測量基準的精度保證。
四、夾具制造方法四：過渡基準法
在夾具設計中經(jīng)常遇到斜孔和要求較高的斜面，由于加工設備的限制，需將斜孔、斜面處于垂直或水平位置，以便于加工。
由于測量技術(shù)上的困難，加工時無法直接測量和控制其尺寸，因此要設置工藝基準孔作為過渡基準，把這些需要控制的尺寸轉(zhuǎn)化為可以直接測量或控制的工藝尺寸。
通過對轉(zhuǎn)化后的工藝尺寸控制，間接保證工件設計尺寸的要求。這種工藝方法稱為過渡基準法，在夾具制造實踐中的應用。
如上圖，在確保尺寸h和K的前提下,只要保證對刀塊工作面到工藝基準孔O軸線X，便可保證長邊尺寸L的加工要求。
此外，在精密龍門坐標鏜床上加工某些大型的鏜模時，取工藝基準孔作過渡基準，是一種經(jīng)常采用的行之有效的工藝方法。
這種方法可使鏜模整體裝配后，依次從鏜模兩端分別加工出有較高同軸度精度的導向孔。當水平鏜頭加工好一端模板上的導向孔后，利用垂直鏜頭分別在兩端模板上加工出兩工藝基準孔，工藝基準孔的中心應與已加工出的導向孔的中心線垂直相交。
將鏜模調(diào)頭，并在工藝基準孔里裝配工藝圓柱銷，垂直鏜頭上裝夾千分表，并在梁柱上往返移動來校正兩端工藝圓柱銷的中心位置。校好固定后，便可加工該端模板上的導向孔。因夾具是整體裝配后加工的，所以這種方法可保證較高的同軸度。
五、夾具制造方法五：裝配加工法
設計要求：鉆套內(nèi)孔φd1的中心軸線對安裝基準面A的垂直度，和對V型定位塊中心平面的位置度精度。
工藝過程：在坐標鏜床上，找正V型定位塊的中心平面，夾具裝配后擰緊蝶形螺母，在鉆模板上鏜襯套底孔。
工藝特點：靠坐標鏜床的精度，直接保證夾具所要求的位置精度。是保證鉆套中心軸線和夾具安裝基準面垂直度有效的方法。所用鉆鏜類夾具的導向套底孔，都是采用這種工藝方法加工的。
設計要求：兩個V型塊的位置由高度尺寸H、水平尺寸L來決定，兩定向鍵側(cè)面用基準B表示。夾具設計要求兩V型塊的定位面必須與工件保持完全接觸，同時又要保證兩平行度要求。
工藝過程：要保證H、L和兩平行度，在夾具制造時，可先把兩V型塊做成斜面，并留足夠的磨加工余量的半成品，把V型塊拼裝到夾具體，用圓錐銷將V型塊和夾具體兩者固定。
在工具磨床或?qū)к壞ゴ采弦?/span>A、B為定位基準，對V型塊90o斜面進行磨削加工，以滿足H、L和兩平行度公差要求。
注意事項：
1、在應用裝配加工法進行夾具設計制造時，必須熟悉裝配加工法制造工藝方面的特點，并在結(jié)構(gòu)設計、尺寸和形位公差標注、夾具元件加工和技術(shù)條件制定等各方面適應這一要求。
2、與傳統(tǒng)夾具設計相比，用裝配加工法制造的夾具在圖樣設計方面有較大的區(qū)別，應有四種設計圖樣：夾具總裝圖、夾具導向結(jié)構(gòu)（如鉆套、鏜套等）裝配加工圖、夾具導向元件組裝前圖樣（也即半成品圖）、夾緊機構(gòu)和夾具體等產(chǎn)品圖。
3、同時使用這四種圖樣的目的是，為了防止夾具制造部門在夾具制造時，依然采用制成零件、組裝元件、調(diào)整精度的工藝線路，能對整個夾具制造過程起到相應的指導和制約作用。
